Hom-约当三系的表示与扩张
Representation and Extension of Hom-Jordan Triple System
DOI: 10.12677/AAM.2020.97129, PDF, HTML, XML, 下载: 596  浏览: 742 
作者: 郭乐乐:辽宁师范大学数学学院,辽宁 大连
关键词: Hom-约当三系表示T*-扩张Hom-Jordan Triple System Representation T*-Extension
摘要: 本文主要介绍了Hom-约当三系的表示与扩张。首先,给出了Hom-约当三系表示的定义、判断表示的方法以及表示的例子,同时给出Hom-约当三系的表示的对偶是表示所满足的条件。其次,找到Hom-约当三系扩张的两种方法,其一是利用一个特殊的线性函数而构造出的扩张,其二是Hom-约当三系的T*-扩张。
Abstract: This paper mainly studies the representation and extension of Hom-Jordan triple system. Firstly, we give the definition of representation of Hom-Jordan triple system, the method of judging the representation and an example of representation. At the same time, the condition that the dual of Hom-Jordan triple system is the representation is given. Secondly, two methods of extension of Hom-Jordan triple system are found. One is to construct an extension by a special linear function, and the other is the T*-extension of Hom-Jordan triple system.
文章引用:郭乐乐. Hom-约当三系的表示与扩张[J]. 应用数学进展, 2020, 9(7): 1092-1102. https://doi.org/10.12677/AAM.2020.97129

1. 引言

约当代数和约当三系与对称流形有密切联系,实的紧的约当三系与对称R-空间之间存在一一对应关系 [1]。此外,约当三系与结合代数也有密切联系。在结合代数 ( A , ) 上定义运算 a ( b c ) + b ( a c ) + ( a b ) c 可以得到约当三系 [2]。约当三系作为独立的代数体系已经有很多相关的结果,例如约当三系的分类 [3]、约当三系的表示 [4]、约当三系的上同调 [5] 等。Hom-约当三系是 [6] 中引入的,是约当三系的推广。本文将考虑Hom-约当三系的表示和扩张。

2. Hom-约当三系的表示

本文所指的线性空间都是数域K上的有限维线性空间。

定义1.1 [5] 设J是线性空间, α 1 , α 2 E n d ( J ) { , , } : J × J × J J 是三线性映射,如果对于任意的 x , y , z , u , v J 满足下列条件

{ x , y , z } = { z , y , x } , (1.1)

{ α 1 ( x ) , α 2 ( y ) , { z , u , v } } { α 1 ( z ) , α 2 ( u ) , { x , y , v } } = { { x , y , z } , α 1 ( u ) , α 2 ( v ) } { α 1 ( z ) , { y , x , u } , α 2 ( v ) } , (1.2)

则称 ( J , { , , } , α 1 , α 2 ) 为Hom-约当三系。

α 1 = i d , α 2 = i d 时, ( J , { , , } , α 1 , α 2 ) 为约当三系。

定义1.2设 ( J , { , , } , α 1 , α 2 ) 为Hom-约当三系,V是线性空间, A 1 , A 2 E n d ( V ) θ 12 , θ 13 : J × J E n d ( V ) 为双线性映射,如果对于任意的 x , y , z , u J

θ 13 ( x , y ) = θ 13 ( y , x ) , (1.3)

θ 12 ( α 2 ( x ) , α 1 ( u ) ) θ 12 ( z , y ) θ 13 ( α 1 ( z ) , α 2 ( x ) ) θ 13 ( y , u ) θ 12 ( { z , u , x } , α 2 ( y ) ) A 1 + θ 12 ( α 1 ( z ) , α 2 ( u ) ) θ 12 ( x , y ) = 0 , (1.4)

θ 12 ( α 2 ( y ) , α 1 ( u ) ) θ 13 ( x , z ) θ 13 ( α 1 ( z ) , α 2 ( y ) ) θ 12 ( u , x ) θ 13 ( α 1 ( x ) , { z , u , y } ) A 2 + θ 12 ( α 1 ( z ) , α 2 ( u ) ) θ 13 ( x , y ) = 0 , (1.5)

θ 12 ( α 2 ( z ) , α 1 ( u ) ) θ 12 ( x , y ) θ 12 ( α 2 ( z ) , { y , x , u } ) A 1 θ 12 ( α 1 ( x ) , α 2 ( y ) ) θ 12 ( z , u ) + θ 12 ( { x , y , z } , α 2 ( u ) ) A 1 = 0 , (1.6)

θ 13 ( { x , y , z } , α 2 ( u ) ) A 1 θ 13 ( α 1 ( z ) , α 2 ( u ) ) θ 12 ( y , x ) θ 12 ( α 1 ( x ) , α 2 ( y ) ) θ 13 ( z , u ) + θ 13 ( α 1 ( z ) , { x , y , u } ) A 2 = 0 , (1.7)

θ 12 ( { x , y , z } , α 1 ( u ) ) A 2 θ 12 ( α 1 ( z ) , { y , x , u } ) A 2 θ 12 ( α 1 ( x ) , α 2 ( y ) ) θ 12 ( z , u ) + θ 12 ( α 1 ( z ) , α 2 ( u ) ) θ 12 ( x , y ) = 0 , (1.8)

则称 ( V , θ 12 , θ 13 , A 1 , A 2 ) ( J , { , , } , α 1 , α 2 ) 的表示。

例1.1设 ( J , { , , } , α 1 , α 2 ) 为Hom-约当三系, L : J × J E n d ( J ) M : J × J E n d ( J ) 为双线性映射,其中 L ( x , y ) ( z ) = { x , y , z } M ( x , y ) ( z ) = { x , z , y } ( x , y , z J ) ,则 ( J , L , M , α 1 , α 2 ) ( J , { , , } , α 1 , α 2 ) 的表示,称为伴随表示。

证明:直接验证可知对于 ( J , L , M , α 1 , α 2 ) 有(1.3)~(1.8)成立。

定理1.1设 ( J , { , , } , α 1 , α 2 ) 为Hom-约当三系,V是线性空间, A 1 , A 2 E n d ( V ) θ 12 , θ 13 : J × J E n d ( V ) 为双线性映射,在 J V 上定义

{ x + a , y + b , z + c } = { x , y , z } + θ 12 ( z , y ) a + θ 13 ( x , z ) b + θ 12 ( x , y ) c ,

( α 1 + A 1 ) ( x + a ) = α 1 ( x ) + A 1 ( a ) ,

( α 2 + A 2 ) ( x + a ) = α 2 ( x ) + A 2 ( a ) ,

其中 x , y , z J , a , b , c V ,则 ( J V { , , } , α 1 + A 1 , α 2 + A 2 ) 为Hom-约当三系当且仅当 ( V , θ 12 , θ 13 , A 1 , A 2 ) ( J , { , , } , α 1 , α 2 ) 的表示。

证明: ( J V , { , , } , α 1 + A 1 , α 2 + A 2 ) 为Hom-约当三系当且仅当下列等式成立

{ x + a , y + b , z + c } = { z + c , y + b , x + a } , (1.9)

{ { x + a , y + b , z + c } , ( α 1 + A 1 ) ( u + d ) , ( α 2 + A 2 ) ( v + e ) } { ( α 1 + A 1 ) ( z + c ) , { y + b , x + a , u + d } , ( α 2 + A 2 ) ( v + e ) } { ( α 1 + A 1 ) ( x + a ) , ( α 2 + A 2 ) ( y + b ) , { z + c , u + d , v + e } } + { ( α 1 + A 1 ) ( z + c ) , ( α 2 + A 2 ) ( u + d ) , { x + a , y + b , v + e } } = 0 , (1.10)

其中 x + a , y + b , z + c , u + d , v + e J V

由于

{ x + a , y + b , z + c } { z + c , y + b , x + a } = { x , y , z } { z , y , x } + θ 12 ( z , y ) a θ 12 ( z , y ) a + θ 13 ( x , z ) b θ 13 ( z , x ) b + θ 12 ( x , y ) c θ 12 ( x , y ) c ,

因此(1.9)成立当且仅当 θ 13 对称,即(1.3)式成立。

(1.10)式左边直接计算得

{ { x + a , y + b , z + c } , ( α 1 + A 1 ) ( u + d ) , ( α 2 + A 2 ) ( v + e ) } { ( α 1 + A 1 ) ( z + c ) , { y + b , x + a , u + d } , ( α 2 + A 2 ) ( v + e ) } { ( α 1 + A 1 ) ( x + a ) , ( α 2 + A 2 ) ( y + b ) , { z + c , u + d , v + e } } + { ( α 1 + A 1 ) ( z + c ) , ( α 2 + A 2 ) ( u + d ) , { x + a , y + b , v + e } }

= { { x , y , z } , α 1 ( u ) , α 2 ( v ) } { α 1 ( z ) , { y , x , u } , α 2 ( v ) } { α 1 ( x ) , α 2 ( y ) , { z , u , v } } + { α 1 ( z ) , α 2 ( u ) , { x , y , v } } + ( θ 12 ( α 2 ( v ) , α 1 ( u ) ) θ 12 ( z , y ) θ 13 ( α 1 ( z ) , α 2 ( v ) ) θ 13 ( y , u ) θ 12 ( { z , u , v } , α 2 ( y ) ) A 1 + θ 12 ( α 1 ( z ) , α 2 ( u ) ) θ 12 ( v , y ) ) ( a ) + ( θ 12 ( α 2 ( v ) , α 1 ( u ) ) θ 13 ( x , z ) θ 13 ( α 1 ( z ) , α 2 ( v ) ) θ 12 ( u , x )

θ 13 ( α 1 ( x ) , { z , u , v } ) A 2 + θ 12 ( α 1 ( z ) , α 2 ( u ) ) θ 13 ( x , v ) ) ( b ) + ( θ 12 ( α 2 ( v ) , α 1 ( u ) ) θ 12 ( x , y ) θ 12 ( α 2 ( v ) , { y , x , u } ) A 1 θ 12 ( α 1 ( x ) , α 2 ( y ) ) θ 12 ( v , u ) + θ 12 ( { x , y , v } , α 2 ( u ) ) A 1 ) ( c ) + ( θ 13 ( { x , y , z } , α 2 ( v ) ) A 1 θ 13 ( α 1 ( z ) , α 2 ( v ) ) θ 12 ( y , x )

θ 12 ( α 1 ( x ) , α 2 ( y ) ) θ 13 ( z , v ) + θ 13 ( α 1 ( z ) , { x , y , v } ) A 2 ) ( d ) + ( θ 12 ( { x , y , z } , α 1 ( u ) ) A 2 θ 12 ( α 1 ( z ) , { y , x , u } ) A 2 θ 12 ( α 1 ( x ) , α 2 ( y ) ) θ 12 ( z , u ) + θ 12 ( α 1 ( z ) , α 2 ( u ) ) θ 12 ( x , y ) ) ( e )

( J , { , , } , α 1 , α 2 ) 为Hom-约当三系,则等式(1.2)成立。因此,(1.10)式成立当且仅当(1.4)~(1.8)成立。因此,结论成立。

V , W 为线性空间, φ : V W 为线性映射,定义 φ * : W * V * ,其中

φ * ( f ) , v = f , φ ( v ) ( f W * , v V ) ,

φ * 为线性映射,称为 φ 的对偶映射。

( J , { , , } , α 1 , α 2 ) 为Hom-约当三系,V为线性空间, θ : J × J E n d ( V ) 为线性映射,定义 θ * : J × J E n d ( V * ) ,其中

θ * ( x , y ) f , v = f , θ ( x , y ) v ( x , y J , v V , f V * ) ,

θ * 为线性映射。

定理1.2设 ( J , { , , } , α 1 , α 2 ) 为Hom-约当三系, ( V , θ 12 , θ 13 , A 1 , A 2 ) ( J , { , , } , α 1 , α 2 ) 的表示,则 ( V * , θ 12 * , θ 13 * , A 1 * , A 2 * ) 也是 ( J , { , , } , α 1 , α 2 ) 的表示当且仅当满足下列条件

θ 12 ( z , y ) θ 12 ( α 2 ( x ) , α 1 ( u ) ) θ 13 ( y , u ) θ 13 ( α 1 ( z ) , α 2 ( x ) ) A 1 θ 12 ( { z , u , x } , α 2 ( y ) ) + θ 12 ( x , y ) θ 12 ( α 1 ( z ) , α 2 ( u ) ) = 0 , (1.11)

θ 13 ( x , z ) θ 12 ( α 2 ( y ) , α 1 ( u ) ) θ 12 ( u , x ) θ 13 ( α 1 ( z ) , α 2 ( y ) ) A 2 θ 13 ( α 1 ( x ) , { z , u , y } ) + θ 13 ( x , y ) θ 12 ( α 1 ( z ) , α 2 ( u ) ) = 0 , (1.12)

θ 12 ( x , y ) θ 12 ( α 2 ( z ) , α 1 ( u ) ) A 1 θ 12 ( α 2 ( z ) , { y , x , u } ) θ 12 ( z , u ) θ 12 ( α 1 ( x ) , α 2 ( y ) ) + A 1 θ 12 ( { x , y , z } , α 2 ( u ) ) = 0 , (1.13)

A 1 θ 13 ( { x , y , z } , α 2 ( u ) ) θ 12 ( y , x ) θ 13 ( α 1 ( z ) , α 2 ( u ) ) θ 13 ( z , u ) θ 12 ( α 1 ( x ) , α 2 ( y ) ) + A 2 θ 13 ( α 1 ( z ) , { x , y , u } ) = 0 , (1.14)

A 2 θ 12 ( { x , y , z } , α 1 ( u ) ) A 2 θ 12 ( α 1 ( z ) , { y , x , u } ) θ 12 ( z , u ) θ 12 ( α 1 ( x ) , α 2 ( y ) ) + θ 12 ( x , y ) θ 12 ( α 1 ( z ) , α 2 ( u ) ) = 0 , (1.15)

其中 x , y , z , u J

证明; ( V * , θ 12 * , θ 13 * , A 1 * , A 2 * ) ( J , { , , } , α 1 , α 2 ) 的表示当且仅当 ( V * , θ 12 * , θ 13 * , A 1 * , A 2 * ) 满足等式(1.3)~(1.8)。 x , y , z , u J , f V * , v V ,直接计算得

[ θ 13 * ( x , y ) θ 13 * ( y , x ) ] f , v = f , [ θ 13 ( x , y ) θ 13 ( y , x ) ] v ,

[ θ 12 * ( α 2 ( x ) , α 1 ( u ) ) θ 12 * ( z , y ) θ 13 * ( α 1 ( z ) , α 2 ( x ) ) θ 13 * ( y , u ) θ 12 * ( { z , u , x } , α 2 ( y ) ) A 1 * + θ 12 * ( α 1 ( z ) , α 2 ( u ) ) θ 12 * ( x , y ) ] f , v = f , [ θ 12 ( z , y ) θ 12 ( α 2 ( x ) , α 1 ( u ) ) θ 13 ( y , u ) θ 13 ( α 1 ( z ) , α 2 ( x ) ) A 1 θ 12 ( { z , u , x } , α 2 ( y ) ) + θ 12 ( x , y ) θ 12 ( α 1 ( z ) , α 2 ( u ) ) ] v ,

[ θ 12 * ( α 2 ( y ) , α 1 ( u ) ) θ 13 * ( x , z ) θ 13 * ( α 1 ( z ) , α 2 ( y ) ) θ 12 * ( u , x ) ( α 1 ( x ) , { z , u , y } ) A 2 * + θ 12 * ( α 1 ( z ) , α 2 ( u ) ) θ 13 * ( x , y ) ] f , v = f , [ θ 13 ( x , z ) θ 12 ( α 2 ( y ) , α 1 ( u ) ) θ 12 ( u , x ) θ 13 ( α 1 ( z ) , α 2 ( y ) ) A 2 ( α 1 ( x ) , { z , u , y } ) + θ 13 ( x , y ) θ 12 ( α 1 ( z ) , α 2 ( u ) ) ] v ,

[ θ 12 * ( α 2 ( z ) , α 1 ( u ) ) θ 12 * ( x , y ) θ 12 * ( α 2 ( z ) , { y , x , u } ) A 1 * θ 12 * ( α 1 ( x ) , α 2 ( y ) ) θ 12 * ( z , u ) + θ 12 * ( { x , y , z } , α 2 ( u ) ) A 1 * ] f , v = f , [ θ 12 ( x , y ) θ 12 ( α 2 ( z ) , α 1 ( u ) ) A 1 θ 12 ( α 2 ( z ) , { y , x , u } ) θ 12 ( z , u ) θ 12 ( α 1 ( x ) , α 2 ( y ) ) + A 1 θ 12 ( { x , y , z } , α 2 ( u ) ) ] v ,

[ θ 13 * ( { x , y , z } , α 2 ( u ) ) A 1 * θ 13 * ( α 1 ( z ) , α 2 ( u ) ) θ 12 * ( y , x ) θ 12 * ( α 1 ( x ) , α 2 ( y ) ) θ 13 * ( z , u ) + θ 13 * ( α 1 ( z ) , { x , y , u } ) A 2 * ] f , v = f , [ A 1 θ 13 ( { x , y , z } , α 2 ( u ) ) θ 12 ( y , x ) θ 13 ( α 1 ( z ) , α 2 ( u ) ) θ 13 ( z , u ) θ 12 ( α 1 ( x ) , α 2 ( y ) ) + A 2 θ 13 ( α 1 ( z ) , { x , y , u } ) ] v ,

[ θ 12 * ( { x , y , z } , α 1 ( u ) ) A 2 θ 12 * ( α 1 ( z ) , { y , x , u } ) A 2 θ 12 * ( α 1 ( x ) , α 2 ( y ) ) θ 12 * ( z , u ) + θ 12 * ( α 1 ( z ) , α 2 ( u ) ) θ 12 * ( x , y ) ] f , v = f , [ A 2 θ 12 ( { x , y , z } , α 1 ( u ) ) A 2 θ 12 ( α 1 ( z ) , { y , x , u } ) θ 12 ( z , u ) θ 12 ( α 1 ( x ) , α 2 ( y ) ) + θ 12 ( x , y ) θ 12 ( α 1 ( z ) , α 2 ( u ) ) ] v ,

( V , θ 12 , θ 13 , A 1 , A 2 ) ( J , { , , } , α 1 , α 2 ) 的表示可知 θ 13 ( x , y ) = θ 13 ( y , x ) ,则 ( V * , θ 12 * , θ 13 * , A 1 * , A 2 * ) 上等式(1.3)~(1.8)成立等价于等式(1.11)~(1.15)成立。因此结论成立。

推论1.1设 ( J , { , , } , α 1 , α 2 ) 为Hom-约当三系,则 ( J * , L * , M * , α 1 * , α 2 * ) ( J , { , , } , α 1 , α 2 ) 的表示当且仅当J上的运算 { , , } 满足下列条件

{ z , y , { α 2 ( x ) , α 1 ( u ) , v } } { y , { α 1 ( z ) , v , α 2 ( x ) } , u } α 1 ( { { z , u , x } , α 2 ( y ) , v } ) + { x , y , { α 1 ( z ) , α 2 ( u ) , v } } = 0 , (1.16)

{ x , { α 2 ( y ) , α 1 ( u ) , v } , z } { u , x , { α 1 ( z ) , v , α 2 ( y ) } } α 2 ( { α 1 ( x ) , v , { z , u , y } } ) + { x , { α 1 ( z ) , α 2 ( u ) , v } , y } = 0 , (1.17)

{ x , y , { α 2 ( z ) , α 1 ( u ) , v } } α 1 ( { α 2 ( z ) , { y , x , u } , v } ) { z , u , { α 1 ( x ) , α 2 ( y ) , v } } + α 1 ( { x , y , z } , α 2 ( u ) , v ) = 0 , (1.18)

α 1 ( { x , y , z } , v , α 2 ( u ) ) { y , x , { α 1 ( z ) , v , α 2 ( u ) } } { z , { α 1 ( x ) , α 2 ( y ) , v } , u } + α 2 ( { α 1 ( z ) , v , { x , y , u } } ) = 0 , (1.19)

α 2 ( { x , y , z } , α 1 ( u ) , v ) α 2 ( { α 1 ( z ) , { y , x , u } , v } ) { z , u , { α 1 ( x ) , α 2 ( y ) , v } } + { x , y , { α 1 ( z ) , α 2 ( u ) , v } } = 0 , (1.20)

其中 x , y , z , u , v J

证明:利用定理1.2,取 θ 12 = L , θ 13 = M ,通过计算可直接得出。

( J , { , , } , α 1 , α 2 ) 为Hom-约当三系, V , W 为线性空间, θ : J × J E n d ( V ) θ : J × J E n d ( W ) 为双线性映射, A E n d ( V ) A E n d ( W ) ,定义 θ θ : J × J E n d ( V W ) A A E n d ( V W ) ,其中

θ θ ( x , y ) ( v w ) = θ ( x , y ) v w + v θ ( x , y ) w ,

A A ( v w ) = A ( v ) A ( w ) ,

其中 x , y J , v V , w W

定理1.3设 ( J , { , , } , α 1 , α 2 ) 为Hom-约当三系, ( V , θ 12 , θ 13 , A 1 , A 2 ) , ( W , θ 12 , θ 13 , A 1 , A 2 ) 均为 ( J , { , , } , α 1 , α 2 ) 的表示,则 ( V W , θ 12 θ 12 , θ 13 θ 13 , A 1 A 1 , A 2 A 2 ) ( J , { , , } , α 1 , α 2 ) 的表示当且仅当 ( V , θ 12 , θ 13 , A 1 , A 2 ) , ( W , θ 12 , θ 13 , A 1 , A 2 ) 满足下列条件

θ 12 ( { z , u , x } , α 2 ( y ) ) A 1 ( v ) w θ 12 ( { z , u , x } , α 2 ( y ) ) A 1 ( v ) A 1 ( w ) + v θ 12 ( { z , u , x } , α 2 ( y ) ) A 1 ( w ) A 1 ( v ) θ 12 ( { z , u , x } , α 2 ( y ) ) A 1 ( w ) + θ 12 ( α 2 ( x ) , α 1 ( u ) ) ( v ) θ 12 ( z , y ) ( w ) + θ 12 ( z , y ) ( v ) θ 12 ( α 2 ( x ) , α 1 ( u ) ) ( w ) θ 13 ( y , u ) ( v ) θ 13 ( α 1 ( z ) , α 2 ( x ) ) ( w ) θ 13 ( α 1 ( z ) , α 2 ( x ) ) ( v ) θ 13 ( y , u ) ( w ) + θ 12 ( x , y ) ( v ) θ 12 ( α 1 ( z ) , α 2 ( u ) ) ( w ) + θ 12 ( α 1 ( z ) , α 2 ( u ) ) ( v ) θ 13 ( x , y ) ( w ) = 0 , (1.21)

θ 13 ( α 1 ( x ) , { z , u , y } ) A 2 ( v ) w θ 13 ( α 1 ( x ) , { z , u , y } ) A 2 ( v ) A 2 ( w ) + v θ 13 ( α 1 ( x ) , { z , u , y } ) A 2 ( w ) A 2 ( v ) θ 13 ( α 1 ( x ) , { z , u , y } ) A 2 ( w ) + v θ 13 ( α 1 ( x ) , { z , u , y } ) A 2 ( w ) A 2 ( v ) θ 13 ( α 1 ( x ) , { z , u , y } ) A 2 ( w ) + θ 13 ( x , z ) ( v ) θ 12 ( α 2 ( y ) , α 1 ( u ) ) ( w ) + θ 12 ( α 2 ( y ) , α 1 ( u ) ) ( v ) θ 13 ( x , z ) ( w ) + θ 13 ( x , y ) ( v ) θ 12 ( α 1 ( z ) , α 2 ( u ) ) ( w ) + θ 12 ( α 1 ( z ) , α 2 ( u ) ) ( v ) θ 13 ( x , y ) ( w ) = 0 , (1.22)

θ 12 ( α 2 ( z ) , α 1 ( u ) ) θ 12 ( x , y ) ( v ) w + θ 12 ( x , y ) ( v ) θ 12 ( α 2 ( z ) , α 1 ( u ) ) ( w ) + θ 12 ( α 2 ( z ) , α 1 ( u ) ) ( v ) θ 12 ( x , y ) ( w ) + v θ 12 ( α 2 ( z ) , α 1 ( u ) ) θ 12 ( x , y ) ( w ) θ 12 ( α 2 ( z ) , { y , x , u } A 1 ( v ) A 1 ( w ) A 1 ( v ) θ 12 ( α 2 ( z ) , { y , x , u } ) A 1 ( w ) θ 12 ( α 1 ( x ) , α 2 ( y ) ) θ 12 ( z , u ) ( v ) w θ 12 ( z , u ) ( v ) θ 12 ( α 1 ( x ) , α 2 ( y ) ) w θ 12 ( α 1 ( x ) , α 2 ( y ) ) ( v ) θ 12 ( z , u ) ( w ) v θ 12 ( α 1 ( x ) , α 2 ( y ) ) θ 12 ( z , u ) w + θ 12 ( { x , y , z } , α 2 ( u ) ) A 1 ( v ) A 1 ( w ) + A 1 ( v ) θ 12 ( { x , y , z } , α 2 ( u ) ) A 1 ( w ) = 0 , (1.23)

θ 13 ( { x , y , z } , α 2 ( u ) ) A 1 ( v ) A 1 ( w ) + A 1 ( v ) θ 13 ( { x , y , z } , α 2 ( u ) ) A 1 ( w ) θ 13 ( α 1 ( z ) , α 2 ( u ) ) θ 12 ( y , x ) ( v ) ( w ) θ 12 ( y , x ) ( v ) θ 13 ( α 1 ( z ) , α 2 ( u ) ) ( w ) θ 13 ( α 1 ( z ) , α 2 ( u ) ) ( v ) θ 12 ( y , x ) ( w ) v θ 13 ( α 1 ( z ) , α 2 ( u ) ) θ 12 ( y , x ) ( w ) θ 12 ( α 1 ( x ) , α 2 ( y ) ) θ 13 ( z , u ) ( v ) w θ 13 ( z , u ) ( v ) θ 12 ( α 1 ( x ) , α 2 ( y ) ) ( w ) θ 12 ( α 1 ( x ) , α 2 ( y ) ) ( v ) θ 13 ( z , u ) ( w ) v θ 12 ( α 1 ( x ) , α 2 ( y ) ) θ 13 ( z , u ) ( w ) + θ 13 ( α 1 ( z ) , { x , y , u } ) A 1 ( v ) A 2 ( w ) + A 2 ( v ) θ 13 ( α 1 ( z ) , { x , y , u } ) A 2 ( w ) = 0 , (1.24)

θ 12 ( { x , y , z } , α 1 ( u ) ) A 2 ( v ) A 2 ( w ) + A 2 ( v ) θ 12 ( { x , y , z } , α 1 ( u ) ) A 2 ( w ) θ 12 ( α 1 ( z ) , { y , x , u } ) A 2 ( v ) A 2 ( w ) A 2 ( v ) θ 12 ( α 1 ( z ) , { y , x , u } ) A 2 ( w ) θ 12 ( α 1 ( x ) , α 2 ( y ) ) θ 12 ( z , u ) ( v ) w θ 12 ( z , u ) ( v ) θ 12 ( α 1 ( x ) , α 2 ( y ) ) ( w ) θ 12 ( α 1 ( x ) , α 2 ( y ) ) ( v ) θ 12 ( z , u ) w v θ 12 ( α 1 ( x ) , α 2 ( y ) ) θ 12 ( z , u ) ( w ) + θ 12 ( α 1 ( z ) , α 2 ( u ) ) θ 12 ( x , y ) ( v ) w + θ 12 ( x , y ) ( v ) θ 12 ( α 1 ( z ) , α 2 ( u ) ) ( w ) + θ 12 ( α 1 ( z ) , α 2 ( u ) ) ( v ) θ 12 ( x , y ) ( w ) + v θ 12 ( α 1 ( z ) , α 2 ( u ) ) θ 12 ( x , y ) ( w ) = 0 , (1.25)

其中 x , y , z , u J , v V , w W

证明:由 θ 12 θ 12 , θ 13 θ 13 , A 1 A 1 , A 2 A 2 的定义知为线性映射。 ( V W , θ 12 θ 12 , θ 13 θ 13 , A 1 A 1 , A 2 A 2 ) ( J , { , , } , α 1 , α 2 ) 的表示当且仅当对于 ( V W , θ 12 θ 12 , θ 13 θ 13 , A 1 A 1 , A 2 A 2 ) 有(1.3)~(1.8)成立。由于

θ 13 θ 13 ( x , y ) ( v w ) θ 13 θ 13 ( y , x ) ( v w ) = θ 13 ( x , y ) v w θ 13 ( y , x ) v w + v θ 13 ( x , y ) w v θ 13 ( y , x ) w ,

θ 13 θ 13 满足等式(1.3)当且仅当 θ 13 , θ 13 满足等式(1.3)。在 V W 上等式(1.4)左边

θ 12 θ 12 ( α 2 ( x ) , α 1 ( u ) ) θ 12 θ 12 ( z , y ) ( v w ) θ 13 θ 13 ( α 1 ( z ) , α 2 ( x ) ) θ 13 θ 13 ( y , u ) ( v w ) θ 12 θ 12 ( { z , u , x } , α 2 ( y ) ) A 1 A 1 ( v w ) + θ 12 θ 12 ( α 1 ( z ) , α 2 ( u ) ) θ 12 θ 12 ( x , y ) ( v w ) = θ 12 ( { z , u , x } , α 2 ( y ) ) A 1 ( v ) w θ 12 ( { z , u , x } , α 2 ( y ) ) A 1 ( v ) A 1 ( w ) + v θ 12 ( { z , u , x } , α 2 ( y ) ) A 1 ( w ) A 1 ( v ) θ 12 ( { z , u , x } , α 2 ( y ) ) A 1 ( w )

+ θ 12 ( α 2 ( x ) , α 1 ( u ) ) ( v ) θ 12 ( z , y ) ( w ) + θ 12 ( z , y ) ( v ) θ 12 ( α 2 ( x ) , α 1 ( u ) ) ( w ) θ 13 ( y , u ) ( v ) θ 13 ( α 1 ( z ) , α 2 ( x ) ) ( w ) θ 13 ( α 1 ( z ) , α 2 ( x ) ) ( v ) θ 13 ( y , u ) ( w ) + θ 12 ( x , y ) ( v ) θ 12 ( α 1 ( z ) , α 2 ( u ) ) ( w ) + θ 12 ( α 1 ( z ) , α 2 ( u ) ) ( v ) θ 12 ( x , y ) ( w ) ,

因此 ( V W , θ 12 θ 12 , θ 13 θ 13 , A 1 A 1 , A 2 A 2 ) 满足等式(1.4)当且仅当等式(1.21)式成立。同理, ( V W , θ 12 θ 12 , θ 13 θ 13 , A 1 A 1 , A 2 A 2 ) 满足等式(1.5)当且仅当等式(1.22)成立,满足等式(1.6)当且仅当

等式(1.23)成立,满足等式(1.7)当且仅当等式(1.24)成立,满足等式(1.8)当且仅当等式(1.25)成立,因此,结论成立。

3. Hom-约当三系的扩张

定理2.1设 ( J , { , , } , α 1 , α 2 ) 为Hom-约当三系, φ : J × J × J F 是三线性函数,在

J V = { x 1 + λ 1 c | x 1 J , λ 1 F } 上定义

{ x 1 + λ 1 c , x 2 + λ 2 c , x 3 + λ 3 c } = { x 1 , x 2 , x 3 } + φ ( x 1 , x 2 , x 3 ) c ,

( α 1 + i d ) ( x 1 + λ 1 c ) = α 1 ( x 1 ) + λ 1 c ,

( α 2 + i d ) ( x 1 + λ 1 c ) = α 2 ( x 1 ) + λ 1 c ,

( J V , { , , } , α 1 + i d , α 2 + i d ) 为Hom-约当三系的充分必要条件是 φ 满足

φ ( x 1 , x 2 , x 3 ) = φ ( x 3 , x 2 , x 1 ) , (2.1)

φ ( α 1 ( x 1 ) , α 2 ( x 2 ) , { x 3 , x 4 , x 5 } ) φ ( { x 1 , x 2 , x 3 } , α 1 ( x 4 ) , α 2 ( x 5 ) ) + φ ( α 1 ( x 3 ) , { x 2 , x 1 , x 4 } , α 2 ( x 5 ) ) φ ( α 1 ( x 3 ) , α 2 ( x 4 ) , { x 1 , x 2 , x 5 } ) = 0 , (2.2)

其中 x 1 , x 2 , x 3 , x 4 , x 5 J , λ 1 , λ 2 , λ 3 F

证明: x 1 , x 2 , x 3 , x 4 , x 5 J , λ 1 , λ 2 , λ 3 , λ 4 , λ 5 F ,则 ( J V , { , , } , α 1 + i d , α 2 + i d ) 为Hom-约当三系当且仅当下列等式成立

{ x 1 + λ 1 c , x 2 + λ 2 c , x 3 + λ 3 c } = { x 3 + λ 3 c , x 2 + λ 2 c , x 1 + λ 1 c } , (2.3)

{ ( α 1 + i d ) ( x 1 + λ 1 c ) , ( α 2 + i d ) ( x 2 + λ 2 c ) , { x 3 + λ 3 c , x 4 + λ 4 c , x 5 + λ 5 c } } { ( α 1 + i d ) ( x 3 + λ 3 c ) , ( α 2 + i d ) ( x 4 + λ 4 c ) , { x 1 + λ 1 c , x 2 + λ 2 c , x 5 + λ 5 c } } { { x 1 + λ 1 c , x 2 + λ 2 c , x 3 + λ 3 c } , ( α 1 + i d ) ( x 4 + λ 4 c ) , ( α 2 + i d ) ( x 5 + λ 5 c ) } + { ( α 1 + i d ) ( x 3 + λ 3 c ) , { x 2 + λ 2 c , x 1 + λ 1 c , x 4 + λ 4 c } , ( α 2 + i d ) ( x 5 + λ 5 c ) } = 0 , (2.4)

( J , { , , } , α 1 , α 2 ) 为Hom-约当三系知 { x 1 , x 2 , x 3 } = { x 3 , x 2 , x 1 } ,则等式(2.3)成立当且仅当 φ 满足等式(2.1)。由 ( J , { , , } , α 1 , α 2 ) 为Hom-约当三系知等式(1.2)成立,则等式(2.4)成立等价于等式(2.2)成立。因此,结论成立。

定理2.2设 ( J , { , , } , α 1 , α 2 ) 为Hom-约当三系,且满足(1.11)~(1.15), ω : J × J × J J * 为三线性映射,在 J J * 上定义

{ x + a * , y + b * , z + c * } = { x , y , z } + ω ( x , y , z ) + L * ( x , y ) c * + L * ( z , y ) a * + M * ( x , z ) b * ,

( α 1 + α 1 * ) ( x + a * ) = α 1 ( x ) + α 1 * ( a * ) ,

( α 2 + α 2 * ) ( x + a * ) = α 2 ( x ) + α 2 * ( a * ) ,

其中 x , y , z J , a * , b * , c * J * ,则 ( J J * , { , , } , α 1 + α 1 * , α 2 + α 2 * ) 为Hom-约当三系当且仅当 ω 满足

ω ( x , y , z ) = ω ( z , y , x ) , (2.5)

ω ( α 1 ( x ) , α 2 ( y ) , { z , u , v } ) ω ( α 1 ( z ) , α 2 ( u ) , { x , y , v } ) + ω ( α 1 ( z ) , { y , x , u } , α 2 ( v ) ) ω ( { x , y , z } , α 1 ( u ) , α 2 ( v ) ) + L * ( α 1 ( x ) , α 2 ( y ) ) ω ( z , u , v ) L * ( α 1 ( z ) , α 2 ( u ) ) ω ( x , y , v ) L * ( α 2 ( v ) , α 1 ( u ) ) ω ( x , y , z ) + M * ( α 1 ( z ) , α 2 ( v ) ) ω ( y , x , u ) = 0 , (2.6)

其中 x , y , z , u , v J ,此时称 J J * 为J的 T * -扩张。

证明:显然,在 J J * 上定义的新的运算对三个变量都是线性的。 x , y , z , u , v J a * , b * , c * , d * , e * J * ( J J * , { , , } , α 1 + α 1 * , α 2 + α 2 * ) 为Hom-约当三系当且仅当在 J J * 上等式(1.1)、(1.2)成立。

由于

{ x + a * , y + b * , z + c * } { z + c * , y + b * , x + a * } = { x , y , z } { z , y , x } + ω ( x , y , z ) ω ( z , y , x ) + L * ( x , y ) c * L * ( x , y ) c * + L * ( z , y ) a * L * ( z , y ) a * + M * ( x , z ) b * M * ( z , x ) b * ,

由于 M * ( x , z ) = M * ( z , x ) ,因此在 J J * 上等式(1.1)成立等价于等式(2.5)成立。

J J * 上等式(1.2)左边直接计算得

{ ( α 1 + α 1 * ) ( x + a * ) , ( α 2 + α 2 * ) ( y + b * ) , { z + c * , u + d * , v + e * } } { ( α 1 + α 1 * ) ( z + c * ) , ( α 2 + α 2 * ) ( u + d * ) , { x + a * , y + b * , v + e * } } { { x + a * , y + b * , z + c * } , ( α 1 + α 1 * ) ( u + d * ) , ( α 2 + α 2 * ) ( v + e * ) } + { ( α 1 + α 1 * ) ( z + c * ) , { y + b * , x + a * , u + d * } , ( α 2 + α 2 * ) ( v + e * ) } = { α 1 ( x ) , α 2 ( y ) , { z , u , v } } { α 1 ( z ) , α 2 ( u ) , { x , y , v } } { { x , y , z } , α 1 ( u ) , α 2 ( v ) }

+ { α 1 ( z ) , { y , x , u } , α 2 ( v ) } + ω ( α 1 ( x ) , α 2 ( y ) , { z , u , v } ) ω ( α 1 ( z ) , α 2 ( u ) , { x , y , v } ) ω ( { x , y , z } , α 1 ( u ) , α 2 ( v ) ) + ω ( α 1 ( z ) , { y , x , u } , α 2 ( v ) ) + L * ( α 1 ( x ) , α 2 ( y ) ) ω ( z , u , v ) L * ( α 1 ( z ) , α 2 ( u ) ) ω ( x , y , v ) L * ( α 2 ( v ) , α 1 ( u ) ) ω ( x , y , z ) + M * ( α 1 ( z ) , α 2 ( v ) ) ω ( y , x , u ) + ( L * ( { z , u , v } , α 2 ( y ) ) α 1 * L * ( α 1 ( z ) , α 2 ( u ) ) L * ( v , y ) L * ( α 2 ( v ) , α 1 ( u ) ) L * ( z , y ) + M * ( α 1 ( z ) , α 2 ( v ) ) M * ( y , u ) ) ( a * )

+ ( M * ( α 1 ( x ) , { z , u , v } ) α 2 * L * ( α 1 ( z ) , α 2 ( u ) ) M * ( x , v ) L * ( α 2 ( v ) , α 1 ( u ) ) M * ( x , z ) + M * ( α 1 ( z ) , α 2 ( v ) ) L * ( u , x ) ) ( b * ) + ( L * ( α 1 ( x ) , α 2 ( y ) ) L * ( v , u ) L * ( { x , y , v } , α 2 ( u ) ) α 1 * L * ( α 2 ( v ) , α 1 ( u ) ) L * ( x , y ) + L * ( α 2 ( v ) , { y , x , u } ) α 1 * ) ( c * )

+ ( L * ( α 1 ( x ) , α 2 ( y ) ) M * ( z , v ) M * ( α 1 ( z ) , { x , y , v } ) α 2 * M * ( { x , y , z } , α 2 ( v ) ) α 1 * + M * ( α 1 ( z ) , α 2 ( v ) ) L * ( y , x ) ) ( d * ) + ( L * ( α 1 ( x ) , α 2 ( y ) ) L * ( z , u ) L * ( α 1 ( z ) , α 2 ( u ) ) L * ( x , y ) L * ( { x , y , z } , α 1 ( u ) ) α 2 * + L * ( α 1 ( z ) , { y , x , u } ) α 2 * ) ( e * )

( J , { , , } , α 1 , α 2 ) 为Hom-约当三系,等式(1.2)成立。又由 ( J * , L * , M * , α 1 * , α 2 * ) ( J , { , , } , α 1 , α 2 ) 的表示知对于 ( J * , L * , M * , α 1 * , α 2 * ) 有(1.4)~(1.8)成立,则在 J J * 上等式(1.2)成立等价于等式(2.6)成立。因此结论成立。

定义2.1设 ( J , { , , } , α 1 , α 2 ) 为Hom-约当三系,f为J上的双线性函数,若满足

f ( { x , y , z } , u ) = f ( z , { x , y , u } ) ( x , y , z , u J ) ,

f ( { x , y , z } , u ) = f ( y , { x , u , z } ) ( x , y , z , u J ) ,

则称f为J上的不变函数。

定义2.2设 ( J , { , , } , α 1 , α 2 ) 为Hom-约当三系,若J上存在非退化的、不变的、对称的双线性函数f,则称 ( J , f ) 为度量Hom-约当三系。

定理2.3设 ( J , { , , } , α 1 , α 2 ) 为Hom-约当三系且满足

{ x , y , z } = { x , z , y } ( x , y , z J ) , (2.7)

三线性映射 ω : J × J × J J * 满足(2.5)、(2.6)并且

ω ( z , u , x ) y = ω ( x , y , u ) z = ω ( x , y , z ) u ( x , y , z , u J ) , (2.8)

J J * 上定义

q ( x + a * , y + b * ) = a * ( y ) + b * ( x ) ( x , y J , a * , b * J * ) ,

( J J * , q ) 是度量Hom-约当三系。

证明:由 ω 满足等式(2.5)、(2.6)知 ( J J * , { , , } , α 1 + α 1 * , α 2 + α 2 * ) 为Hom-约当三系。

对于 y + b * ,若对于 x + a * J J * 满足 q ( x + a * , y + b * ) = a * ( y ) + b * ( x ) = 0 ,取 a * = 0 ,则 q ( x , y + b * ) = b * ( x ) = 0 ,因此 b * = 0 。取 x = 0 ,则 q ( a * , y + b * ) = a * ( y ) = 0 ,因此 y = 0 ,从而 y + b * = 0 ,q是非退化的。

因为 q ( x + a * , y + b * ) = a * ( y ) + b * ( x ) = q ( y + b * , x + a * ) ,所以q是对称的。

x , y , z , u J , a * , b * , c * , d * J * ,直接计算得

q ( { x + a * , y + b * , z + c * } , u + d * ) = q ( { x , y , z } + ω ( x , y , z ) + L * ( x , y ) c * + L * ( z , y ) a * + M * ( x , z ) b * , u + d * ) = ω ( x , y , z ) u + L * ( x , y ) c * ( u ) + L * ( z , y ) a * ( u ) + M * ( x , z ) b * ( u ) + d * ( { x , y , z } ) ,

q ( z + c * , { x + a * , y + b * , u + d * } ) = q ( z + c * , { x , y , u } + ω ( x , y , u ) + L * ( x , y ) d * + L * ( u , y ) a * + M * ( x , u ) b * ) = ω ( x , y , u ) z + L * ( x , y ) d * ( z ) + L * ( u , y ) a * ( z ) + M * ( x , u ) b * ( z ) + c * ( { x , y , u } ) ,

由(2.7)知

M * ( x , u ) b * ( z ) = b * , { x , z , u } = M * ( x , z ) b * ( u ) ,

此外,

L * ( x , y ) a * ( u ) = L * ( u , y ) a * ( z ) , L * ( x , y ) c * ( u ) = c * ( { x , y , u } ) , L * ( x , y ) d * ( z ) = d * ( { x , y , z } ) ,

因此,

q ( { x + a * , y + b * , z + c * } , u + d * ) = q ( z + c * , { x + a * , y + b * , u + d * } ) .

q ( { x + a * , y + b * , z + c * } , u + d * ) = q ( { x , y , z } + ω ( x , y , z ) + L * ( x , y ) c * + L * ( z , y ) a * + M * ( x , z ) b * , u + d * ) = ω ( x , y , z ) u + L * ( x , y ) c * ( u ) + L * ( z , y ) a * ( u ) + M * ( x , z ) b * ( u ) + d * ( { x , y , z } ) ,

q ( y + b * , { z + c * u + d * , x + a * } ) = q ( y + b * , { z , u , x } + ω ( z , u , x ) + L * ( z , u ) a * + L * ( x , u ) c * + M * ( z , x ) d * ) = ω ( z , u , x ) ( y ) + L * ( z , u ) a * ( y ) + L * ( x , u ) c * ( y ) + M * ( z , x ) d * ( y ) + b * ( { z , u , x } ) ,

由(2.7)知

L * ( z , u ) a * ( y ) = a * , { z , u , y } = L * ( z , y ) a * ( u ) ,

L * ( x , u ) c * ( y ) = c * , { x , u , y } = L * ( x , y ) c * ( u ) ,

此外,

b * ( { z , u , x } ) = M * ( x , z ) b * ( u ) , M * ( z , x ) d * ( y ) = d * ( { x , y , z } ) ,

因此,

q ( { x + a * , y + b * , z + c * } , u + d * ) = q ( y + b * , { z + c * , u + d * , x + a * } ) ,

则q是不变的,结论成立。

4. 结论

本文给出了Hom-约当三系的表示的定义及扩张的两种方法,作为约当三系的推广,还可以对Hom-约当三系进入深入研究,比如还可以研究它的上同调,并应用到其他领域。

参考文献

[1] Chu, C.-H. (2008) Jordan Triples and Riemannian Symmetric Spaces. Advances in Mathematics, 219, 2029-2057.
https://doi.org/10.1016/j.aim.2008.08.001
[2] Jacobson, N. (1949) Lie and Jordan Triple Systems. American Journal of Mathematics, 71, 149-170.
https://doi.org/10.2307/2372102
[3] Neher, E. (2007) On the Classification of Lie and Jordan Triple Systems. Communications in Algebra, 13, 2615-2667.
https://doi.org/10.1080/00927878508823293
[4] Loos, O. (1973) Representations of Jordan Triples. Transactions of the American Mathematical Society, 185, 199-211.
https://doi.org/10.1090/S0002-9947-1973-0327857-5
[5] Chu, C.-H. and Russo, B. (2016) Cohomology of Jordan Triples via Lie Algebras. Topics in Functional Analysis and Algebra. arXiv:1512.03347 [math.OA]
[6] Yau, D. (2012) On N-Ary Hom-Nambu and Hom-Nambu-Lie Algebras. Journal of Geometry and Physics, 62, 506-522.
https://doi.org/10.1016/j.geomphys.2011.11.006